土壤是“活”的！這種“蟲子”幫助植物生長

土壤是自然環境中的重要組成部分，在我們腳下的土壤，是由裸露的岩石風化之後，再加上腐化的生命體混合在一起形成的。土壤中生活着數以億計的微小生物，1g健康土壤中的生物數量比地球上所有人類還要多（圖1）。在土壤孔隙中，有一類依靠水膜移動的線條狀無脊椎動物，被稱爲植物生長的“調節器”，它們就是線蟲。

線蟲動物門是動物界中最大的門之一，其物種數估計超過一百萬種，且數量極其龐大，是地球上數量最多的動物，每立方米數量達上百萬條，全球陸地表層土壤數量達4.4 × 1020個，生物量達3億噸，約佔人類體重總和的82%。

圖1 土壤是活的

（圖片來源：FAO 2020）

土壤中各類生物通過捕食關係形成了複雜的網絡結構，被稱爲土壤食物網（圖2）。土壤線蟲佔據了食物網各個營養級，有食植物組織的線蟲、食細菌線蟲、食真菌線蟲和捕食-雜食性線蟲，各類食性線蟲一般可通過口器和食道類型區分（圖3）。

另外，低營養級的食細菌線蟲往往體型較小，而高營養級的捕食性線蟲體型較大（圖4）。土壤線蟲在調控微生物活性、土壤養分循環和植物生長中發揮着關鍵作用，它們是土壤健康的最佳指示生物，是植物生長的“調節器”。

圖2 土壤食物網

（圖片來源：FAO 2020）

圖3 各類土壤線蟲（a-e分別爲 食細菌、食真菌、食植物、捕食性-雜食性線蟲）及幾種頭葉科（Cephalobidae）線蟲（g-n）口器結構

（圖片來源：參考文獻2）

圖4 顯微鏡（20-40倍）下的土壤線蟲

（圖片來源：馬全會拍攝)

下面，讓我們進入微觀世界，一起了解土壤線蟲的巨大作用！

土壤線蟲是植物生長的“調節器”。

在植物生長過程中，土壤線蟲扮演着一個隱秘而強大的角色。植物生長需要各種氮、磷等養分，土壤線蟲在“肥料轉化”過程中發揮着重要作用。線蟲取食土壤中各類微生物，促進土壤養分循環和有機質的分解，提高土壤肥力，從而促進植物生長。

同時，土壤線蟲可以通過促進細菌釋放有助於植物生長的激素類物質，如吲哚乙酸和生長素等。另外，某些植食性線蟲通過取食植物根系的外層細胞，輕微刺激根系生長，從而促進了植物根系的擴展和深化，提高植物對水分和養分的吸收能力。

圖5 土壤線蟲是植物生長的“調節器”

（圖片來源：參考文獻5）

在植物的生命週期中，根系時刻面臨着蟲害和病害的威脅，線蟲通過捕食土壤中的病原菌和害蟲，幫助植物抵禦病蟲害侵襲。

例如昆蟲病原線蟲可以尋找並感染破壞植物的害蟲，從而減少害蟲對植物的損害；食細菌線蟲能夠直接取食導致植物根系疾病的病原菌，從而保障植物的健康生長。

同時土壤線蟲可以刺激有益微生物分泌拮抗物質，幫助植物抵禦病原菌的侵害。因此，線蟲就像是植物的“地下保鏢”，在根際周圍巡邏，保護植物健康生長。但是，一些植物寄生性線蟲也會對植物產生危害，如大豆胞囊線蟲、根結線蟲等侵染作物根系，會導致糧食大量減產，需要進行防治，清除這些“害羣之蟲”。

圖6 土壤線蟲保護植物茁壯成長

（圖片來源：參考文獻7）

土壤健康的“指示燈”

當土壤發生退化或外界干擾後，土壤線蟲羣落的數量和結構會發生變化，從而爲我們提供了一個監測土壤質量的工具。土壤線蟲的多樣性、富集指數和成熟度指數等可以有效反映土壤健康狀況。比如，土地過度利用後，土壤線蟲的多樣性可能會降低、結構會簡化，表明土壤功能下降。這就像是土壤的“健康狀況指示燈”變暗了，提醒我們需要採取措施來改善土壤條件。

圖7 世界土壤日，保護土壤生物多樣性

（圖片來源：中國綠髮會）

土壤線蟲雖然微小，但數量和多樣性極其豐富，在維持土壤肥力、調節植物生長中發揮着關鍵作用。土壤線蟲是土壤健康的“秘密守護者”，是地球不可或缺的寶貴資源。讓我們從現在開始，更多關注、瞭解土壤線蟲，保護土壤生物多樣性，共建綠色家園！

參考文獻：

出品：科普中國

作者：孫闊 馬全會 許振柱（中國科學院植物研究所）

監製：中國科普博覽